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登錄ansys如何模擬地震波的案例
地震波數值模擬技術
地震數值模擬是地震勘探和地震學的重要基礎。地震數值模擬就是在假定地下介質結構模型和相應物理參數已知的情況下,模擬研究地震波在地下各種介質中的傳播 規律,并計算在地面或地下各觀測點所觀測到的數值地震記錄的一種地震模擬方法。這種地震數值模擬方法已在地震勘探和天然地震領域中得到廣泛的應用,它不但 在石油、天然氣、重金屬和非金屬等礦產資源及工程和環境地球物理中得到普遍的應用,而且在地震災害預測、地震區帶劃分以及地殼構造和地球內部結構研究中, 也得到相當廣泛的應用。
地震數值模擬在地震勘探和地震學各工作階段中都有重要的作用。在地震數據采集設計中,地震數值模擬可用于野外觀測系統的設計和評估,并進行地震觀測系統的 優化。在地震數據處理中,地震數值模擬可以檢驗各種反演方法的正確性。在地震數據處理結果的解釋中,地震數值模擬又可以對地震解釋結果的正確性進行檢驗。
由于實際工作中所模擬的介質不同,所用的模擬方程也不一樣。根據模擬方程的不同,波動方程數值模擬主要有:聲波模擬、彈性波模擬、粘彈性波模擬以及裂隙和孔隙彈性模擬等。由于可以用射線理論、積分方程、微分方程來描述地震波的傳播,模擬方法也相應地有射線追蹤法、積分方程數值求解方法以及微分方程數值求解方法。
射線追蹤方法通過求解程函方程計算地震波旅行時,通過求解傳播方程計算地震波振幅。該方法以高頻近似為前提,適合于物性緩變模型中地震波傳播模擬。模型簡 單時該方法具有計算速度快的突出優點,正因為如此,它在地震成像、旅行時層析等方面得到廣泛應用。也正是高頻近似,該方法不適合物性參數變化較大模型中地 震波的傳播模擬。
積分方程數值求解地震波數值模擬方法是基于惠更斯原理而得到的一種波場計算方法,它又可以分為體積分方法和邊界積分方法。
展開 結構地震波作用下的頻率響應模擬 ¥400
本案例仿真了一結構在一側受到低頻振動作用下的頻率響應結果,如圖1所示。
圖1 仿真結果
如何利用反應譜生成地震波
NCYCLE:迭代的次數+1,如果 NCYCLE=1 則不進行迭代,使得在計算過
程中得到的反應譜曲線更加平滑
AGMAX:峰值加速度,由程序自動計算(這里的單位是g,跟我們輸入的是一樣的)
NPA:要生成的時程波條數,這里選擇 3 條
IIX:任意奇數,缺省值為 1235
AMOR:反應譜的阻尼比,這里選擇 0.05
===============================================================
然后點擊Simulated Earthquake,生成地震波如下圖所示:
查看相應的數據:
導出的數據如下所示:
這期的利用反應譜生成地震波的教程就結束了,這個軟件網上可以直接下載,也可以關注公眾號“生活中的力學仿真”,后臺回復“地震波生成軟件”獲取。
展開 如何確定所施加地震波的方向
在ANSYS中導入地震波(txt文件,第一列時間,第二列加速度),怎么看地震波的施加方向啊?(水平面為x和y方向)

ansys之——地震波的輸入和求解
對于地震波的輸入,可以把荷載記錄做成文件,利用apdl的讀取功能讀入倒數據庫中。下面的例子是自己編的一個小文件。修改一下可以更簡潔。有用到的朋友自己作一下把。
fini
/config,nres,1000
*dim,aceX,TABLE,3000,1
*dim,aceY,TABLE,3000,1
*dim,aceZ,TABLE,3000,1
*creat,ff
*vread,aceX(1,1),acex,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceX(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEX(0,1)=1
*end
/input,ff
*creat,ff
*vread,aceY(1,1),acey,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceY(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEY(0,1)=1
*end
/input,ff
*creat,ff
*vread,aceZ(1,1),acez,txt,,1
(e16.6)
*vread,aceZ(1,0),ACETT,,,1
(e17.6)
ACEZ(0,1)=1
*end
/input,ff
!地震波時程記錄分成了3個文件,每個文件是一列。分別記錄x,y,z方向的加速度。acett是時間記錄。
這樣就可以把加速度記錄讀取倒ansys數據庫中作為數組。
也可以把加速度記錄做成一個文件,這樣程序就簡單多了。大家可以試看看修改一下。
下面是計算部分語句:
/SOLU
ANTYPE,trans
!
展開 ANSYS地震時程分析如何考慮結構自重的影響
很多朋友在用ANSYS做地震時程分析時,一直苦于如何在地震時程分析中考慮結構的恒載。
目前兩種比較典型的錯誤做法是:
一、先做靜力恒載工況分析,打開預應力pstres開關;然后轉到時程分析
結果:該做法結構恒載對后續時程分析毫無作用,結構時程分析的初始狀態依然是0。
二、直接將重力加速度加在地震波上,例如,acel,9.8+aceq(i)
結果:該做法相當于將重力加速度帶入了積分,相當于放大了地震波。
正確做法:在地震時程計算前,通過關閉與打開時間積分效應,來模擬結構恒載對地震時程分析的影響,一個典型的考慮結構恒載的地震時程分析步驟如下:
/solu
antype,trans
trnopt,full
timint,off !關閉時間積分效應
time,1e-6 !設置極小的時間荷載步
acel,,9.8 !施加重力加速度
solve !恒載求解
kbc,1 !階躍荷載
timint,on !打開時間積分效應
!==========
!讀取地震波
!==========
alphad,a
betad,b !阻尼定義
nsubst,1 !子步數定義
*do,i,1,N
time,0.02*i !時間點
acel,,aceq(i)
solve
*enddo
!========
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展開 Ansys Zemax | 如何在OpticStudio中建模和設計真實波片
本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料,通過構建評價函數來計算相位延遲,并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。(聯系我們獲取文章附件)
雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型,然而單軸晶體型材料通常用于波片。單軸晶體有兩個相互垂直的固定折射率軸,其中一個是晶體光軸。通常光波由兩個偏振分量組成,這兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。
其中快軸平行于晶體光軸的方向 ,慢軸則與快軸正交。
圖 1. 雙折射材料以及光線路徑
這兩個方向稱為“快軸”和“慢軸”,其折射率值稱為尋常光折射率和非尋常光折射率。光沿快軸方向的折射率低,且光沿快軸方向的相速度比其慢軸方向快。
一般來說,完全偏振光可以視為由兩個偏振分量組成。兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性,入射偏振光在通過材料傳播時被分成快軸或慢軸兩個偏振分量。
在制作波片時,需要將雙折射材料被切割成板狀,同時要選擇切割方向,使晶體光軸平行于板的表面。
例如,我們考慮以與快軸成 45 度角入射波片的垂直方向的線偏振光。光波通過波片后,將被分成“快”軸和“慢”軸兩個偏振分量。這兩個偏振分量以不同的速率進行相位累加,它們之間的相位差稱為“相位延遲”, 如圖 2 所示。
這就是雙折射波片的基本原理。
圖 2. 雙折射半波片中的偏振圖像
設計單色四分之一波片
在設計單色波片之前,理解上述理論十分重要。
例如,四分之一波片將在光的兩個偏振分量之間引入四分之一波長相位延遲。
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本文介紹了如何在 OpticStudio 中建模和設計真實的單色和消色差波片。它將演示如何使用雙折射材料,通過構建評價函數來計算相位延遲,并使用 Universal Plot 將相位延遲與波片厚度的關系可視化。
雙折射材料和波片
常用大多數波片利用的是材料的雙折射特性。雙折射即材料的折射率取決于光的偏振方向和傳播方向。雙折射材料有很多種類型,然而單軸晶體型材料通常用于波片。單軸晶體有兩個相互垂直的固定折射率軸,其中一個是晶體光軸。通常光波由兩個偏振分量組成,這兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。
其中快軸平行于晶體光軸的方向 ,慢軸則與快軸正交。
圖 1. 雙折射材料以及光線路徑
這兩個方向稱為“快軸”和“慢軸”,其折射率值稱為尋常光折射率和非尋常光折射率。光沿快軸方向的折射率低,且光沿快軸方向的相速度比其慢軸方向快。
一般來說,完全偏振光可以視為由兩個偏振分量組成。兩個偏振分量受不同的等效折射率控制。由于材料和偏振特性,入射偏振光在通過材料傳播時被分成快軸或慢軸兩個偏振分量。
在制作波片時,需要將雙折射材料被切割成板狀,同時要選擇切割方向,使晶體光軸平行于板的表面。
例如,我們考慮以與快軸成 45 度角入射波片的垂直方向的線偏振光。光波通過波片后,將被分成“快”軸和“慢”軸兩個偏振分量。這兩個偏振分量以不同的速率進行相位累加,它們之間的相位差稱為“相位延遲”, 如圖 2 所示。這就是雙折射波片的基本原理。
圖 2. 雙折射半波片中的偏振圖像
設計單色四分之一波片
在設計單色波片之前,理解上述理論十分重要。
例如,四分之一波片將在光的兩個偏振分量之間引入四分之一波長相位延遲。
展開 Ansys Zemax光學設計軟件技術教程:如何在OpticStudio中建模和設計真實波片
優化后的結果
根據圖 13,評價函數接近于 0,偏振光瞳圖顯示了圓偏振光通過波片后變為線偏振光。
現在可以使用 Universal Plot 2D 檢查兩個波片的厚度與相位延遲之間的關系。
為此,需要將 TTHI 操作數的權重更改為 0,因為該操作數與延遲無關。結果如圖 14 所示。
圖 14. 評價函數的通用圖
根據繪圖,當厚度差恒定時,相位延遲似乎最小。
這表明兩個波片之間的差異相比于波片的整體厚度,對消色差波片性能的影響更為重要。在
圖 15 中,更改厚度比例以更清楚地顯示最佳厚度范圍。
Figure 15. Universal Plot of the merit function max value is 0.3
總結
本文介紹如何在 OpticStudio 中建模和設計真正的波片。設計波片后,可以使用 “通用繪圖” 中的評價函數評估其性能。
光研科技南京有限公司是國內可靠的Ansys Zemax光學設計軟件代理商!公司已經為廣大企業,研究所以及高校提供了很多優秀的相關產品和服務,在行業內建立了值得信任的口碑。
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展開 在ABAQUS中如何采用DISP或者VDISP子程序模擬地基中地下水位的升降(以正弦波形式)? ¥200
在ABAQUS中如何采用DISP或者VDISP子程序模擬地基中地下水位的升降(以正弦波形式)?
如何在ANSYS中模擬非線性三維隔震支座 ¥299
最近有很多同學聯系我,問到如何數值模擬三維隔震支座。假期加個班,做個算例分析。
1. 包含的內容
(1)算例模型命令流
(2)三維隔震支座命令流
(3)計算過程excel文件
(4)建筑隔震橡膠支座規范
(5)常用隔震支座的設計參數
2. 進階內容(需另付費,有需要可聯系)
(1)隔震支座在ANSYS中的批量建模方法,預計時間2024年02月
(2)如何在ABAQUS中模擬非線性單位隔震支座(連接器單元),預計時間2024年03月
3. 解決的問題
(1)如何在ANSYS中模擬橡膠隔震支座?
(2)如何確定隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系?
(3)如何模擬隔震支座的非線性特性?
(4)如何驗證隔震支座模擬的正確性?
4. 隔震模型的力學參數與隔震支座設計參數的定量對應關系
我們知道,實際應用中,我們可以采用廠家提供的標準型號的隔震支座,也可以訂制特殊類型的隔震支座,不管采用那種形式,在仿真模擬時,我們都要將設計參數與隔震模型的力學參數對應起來,從而進行力學分析。
ANSYS中并沒有特定的隔震單元,但提供了一系列的彈簧-阻尼器單元,可以通過組合單元模擬隔震支座的力學特性。采用COMBIN14單元模擬隔震支座的豎向剛度,COMBIN14又稱彈簧-阻尼器單元,具有1D、2D和3D的軸向或扭轉能力。軸向彈簧-阻尼器為單軸拉壓行為,每個單元有2個節點,每個節點有3個自由度,即沿著X、Y和Z方向的三個平動或轉動位移。水平方向上,采用COMBIN40單元模擬隔震支座的水平剛度和阻尼,COMBIN40單元將彈簧、滑塊和阻尼器并聯,再用串聯的方式與間隙耦合形成組合體,適用于多種情況的分析。該單元可以引入雙線性強化模型,并考慮粘滯阻尼的影響。詳細參考《ANSYS結構分析單元與應用》。
展開 
Ansys Zemax | 如何模擬掃描鏡
繞偏心點旋轉
在前一個例子中,我們展示了如何讓反射鏡面繞著它的頂點轉動,這在模擬檢流計式的掃描振鏡或者類似類型的反射鏡時非常有用。然而當掃描鏡是多邊形幾何體的一部分時,它需要繞著一個距離鏡面頂點一定距離的點轉動。這時我們應該如何設置呢?
我們需要把鏡面的旋轉點放在多邊形掃描鏡的中心位置。假設鏡面頂點和多邊形幾何體中心的間距是50mm。在檢流計式掃描振鏡系統的基礎上做如下修改:
這樣修改可以把掃描鏡的旋轉點向遠離鏡面的方向移動50mm。然后,打開掃描鏡的表面屬性 (Surface Properties),在繪圖 (Draw) 選項卡中將鏡面的基底厚度設置為50mm,如下圖所示:
這樣我們可以清楚的看到鏡面的旋轉點位置:
您可以打開示例文件中的Polygon.zmx文件查看當前系統。
小結
模擬掃描鏡分以下幾個步驟:
使用“添加反射鏡”工具,在鏡面的初始位置設置反射鏡
使用“旋轉/偏心元件”工具,設置反射鏡面的掃描角度
將掃描角度設置為一個多重結構參數
根據使用需要,定義多個結構,對鏡面的掃描過程進行采樣
也可以利用優化菜單中的滑塊功能模擬鏡面的掃描運動
如果掃描鏡的旋轉點不在反射鏡表面上,則可使用坐標間斷面的厚度參數來定義旋轉點與鏡面表面的距離
展開 Ansys Zemax | 如何在 OpticStudio 中模擬人眼
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展開 Ansys Zemax|如何有效地模擬散射
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概要
OpticStudio中,有兩個用來提升散射模擬效率的工具:Scatter To List以及Importance Sampling。在這篇文章中,我們詳細討論了這兩個工具,并且以一個雜散光分析為例示范了如何使用Importance Sampling。
如何有效的模擬散射
對于絕大多數光學系統進行散射模擬是非常重要的,尤其在雜散光分析中散射模擬更是關鍵所在。Zemax OpticStudio有很多內建散射模型,這些模型支持使用者輸入任何散射分布。在非序列光線追跡中,需要使用非常多的光線射向模擬物件才能精確而適當的模擬散射分布。特別是當觀察目標相對于散射點占據的立體角很小時,這個問題會更加嚴重。最簡單直接的辦法就是增加入射或是散射的光線數量使更多的光線到達要觀察目標。但是追跡更多光線會需要更多的時間,因此模擬散射就變的非常費時。
在OpticStudio中,我們可以使用“Scatter To List”來改進散射模擬效率,此設定強制系統只追跡那些散射到指定物件的光線而忽略其他光線。不過這并不是說光線一定會散射到指定物件上,因此對于大量光線模擬這種方法并不能改善太多。另一個OpticStudio中的“Importance Sampling”設定,則可以大幅地增進散射模擬的效率。這兩個工具都可以在Object Properties的Scatter To標簽中找到。
Importance Sampling原理上與Scatter To List大不相同。如果我們在Importance Sampling中加入一個物件,OpticStudio則會以這個物件為中心畫出一個虛擬的球體,然后所有的散射光將只會往這個球體過去。
展開 ANSYS知識普及5——如何模擬銷軸連接(ANSYS專家編輯,非原創,歡迎轉摘)
本人準備出一個ANSYS知識普及系列,將有用的網上資料歸攏,由于知識水平有限,不對之處請諒解。也歡迎各位網友提供好的資料分享,讓我們共同完成這個ANSYS知識普及系列。
編輯人:技術鄰ANSYS專家
業務咨詢網址:http://www.yqgqt.org.cn/content/other/402981
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聲 明:1、ANSYS知識普及系列中所有資料均來自網上;
2、如侵犯知識產權,請聯系ANSYS專家本人或者技術鄰,我將第一時間刪除。
小技巧:加本人關注,可以及時觀看本人發布的技術貼
MPC184單元詳解(1)
1.銷軸模型
MPC184單元描述
MPC184包括使用拉格朗日乘子法實現運動約束的一類常用的多點約束單元。這些單元可以簡單地分為“約束單元”或“連接單元”。 用戶可以在一些需要施加運動約束的場合中使用這些單元。這些約束可以簡單到鉸鏈上的具有相同的位移值,也可以復雜到包括模型的剛性部分,或者在柔性體之間以某一特定方式傳遞運動的運動約束。例如,結構中可能包含一些剛性部件或者通過轉動或滑塊約束連接在一起的運動部件。結構的剛性部分可以使用MPC184的剛性桿或剛性梁單元來模擬,運動部分可以使用MPC184的滑塊,球鉸,銷軸和萬向聯軸器單元模擬。因為這些單元使用拉格朗日乘子法實現,ANSYS能夠輸出約束反力和力矩。
約束單元
如果沒有其它說明,使用這些單元時,三維單元選項(KEYOPT(2) = 0)為默認值。
銷軸鏈接
設置KEYOPT(1) = 6定義二節點銷軸鏈接。銷軸單元的二個節點必須有相同的空間坐標。
MPC184銷軸鏈接單元只有一個基本自由度-繞著軸或銷相對旋轉。單元能夠包括控制特性,如未約束自由度上的擋塊,鎖定器。旋轉邊界條件也可以施加到相對運動分量上。
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